《施肥管理对农田土壤酸化长期效应的模型分析》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2017-04-26
  • 众所周知,中国农业土壤酸化是由过度施用氮肥引起的,但不同施肥方式对集约化农田土壤酸化的长期影响很大程度上是未知的。中国农大资环学院与中国农科院资化所及荷兰瓦赫宁根大学等联合研究团队进一步开发了集约化农业系统土壤酸化模型VSD+,并验证了来自中国三个长期定位试验观测数据。该模型模拟了过去20年土壤pH值和盐基饱和度的变化。验证模型采用量化氮和盐基离子(BC)通量对土壤酸化的贡献。在应用氮肥情况下,净NO3–浸出和NO4+输入占质子生产的80%,而未使用N时,三分之一的酸是由盐基离子(BC)吸收时产生。不同施肥对土壤酸化长期模拟(1990–2050)影响表明,平衡施用N肥,并配合有机肥施用可避免土壤的pH值和盐基饱和度降低,而硝酸铵钙和石灰应用增加了这两种土壤性质中的属性。通过优化氮肥管理和有机肥应用增加BC输入,减少NH4+输入和NO3-淋失,似乎已经是有效的方法来减轻集约化农田系统土壤酸化。该研究发表在《环境科学与技术》期刊2017, 51 (7),DOI: 10.1021/acs.est.6b05491。

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    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-12-27
    • 基于质量平衡理论的污染累积模型(PAM)是用来模拟土壤中重金属浓度的长期变化。当与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation)相结合时,该模型可以预测环境参数波动下和多途径输入的重金属在土壤-水-植物系统中的概率分布。该模型曾被用于评估中国(湖南省)攸县(音译)镉污染稻田土壤在五种情景下不同修复方式的效果,这五种情景分别是默认情景(A)、不将水稻秸秆还田(B)、减少镉沉积(C)、撒石灰(D)和整合多种修复方式(E)。经该模型预测,不将水稻秸秆还田(B)可以显著降低土壤中镉含量,撒石灰(D)可以显著降低植物中的镉含量。但是,从长远来看,撒石灰(D)将会增加土壤中的镉含量。虽然需要数十年的努力,但整合多种修复方式(E)可以有效降低土壤和稻米中的镉浓度。土壤镉污染历史和镉累积的主要原因主要通过敏感性分析和回顾模拟进行研究。
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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2016-05-26
    • 2016年4月份,《Global Change Biology》刊出了一篇关于农田N2O排放评估的文章。随着粮食需求的增加,氮(N)肥施用量也随之增加,减缓农田N2O排放是全球一大挑战。国家的温室气体排放,特别是N2O的排放,并考虑所有作物, N2O排放与氮素施用量呈现线性相关。然而,田间试验和综合分析表明是非线性关系,即N2O排放量大于氮素施用量。文章的研究人员利用超线性评估效应模型,分析了作物、合成氮肥和有机氮肥投入之间的关系,提供了农田N2O排放评估。认为2000年左右,全球排放了约0.66 Tg N2O,其中50%的排放量来自于13%的作物收获区域。与IPCC的Tier 1 线性模型相比,研究人员设定的撒哈拉以南方非洲地区和东欧地区的N2O排放范围降低了20%-40%,西欧国家则大于120%。在低氮肥施用量条件下,N2O排放的弱非线性效应表明增加适量的氮肥可能相对较小的N2O排放。还需要更加高分辨率的氮肥施用数据来进行更加精确的N2O排放评估。